MIL-88(Fe)金属有机骨架高效催化降解废水中RhB

采用MIL-88(Fe)金属有机骨架材料湿法高效催化降解染料废水中罗丹明B。通过FT-IR、XRD和TEM等对MIL-88(Fe)金属有机骨架材料进行了表征,并考察了MIL-88(Fe)金属有机骨架材料催化降解罗丹明B的效果和催化机理。结果表明,在优化条件下,MIL-88(Fe)-H2O2反应体系对100 mg/L罗丹明B的去除率可达99.3%。MIL-88(Fe)金属有机骨架材料有望成为一种高效降解染料废水中有机污染物的类Fenton催化剂。     

微生物燃料电池处理含铬废水并同步产电

以葡萄糖为阳极燃料、含铬废水为阴极液,碳毡为阳极、石墨板为阴极构建了双室微生物燃料电池,考察了阳极条件(底物浓度)及阴极条件(pH、初始六价铬浓度)对含铬废水的降解及MFC的产电性能的影响.结果表明低阴极液pH和高初始Cr(Ⅵ)浓度能改善MFC产电性能.当pH=2、初始六价铬浓度为177 mg/L、反应时间为10 h时,最大输出功率为108 mW/m~2,六价铬去除率为92.8%.阳极底物浓度对微生物燃料电池的性能也有影响.在微生物燃料电池中,阴极极化较小,表明该燃料电池有稳定的性能,微生物燃料电池对含铬废水的处理有应用潜力并能同步产电.     

钕铁硼磁化改性阳极对微生物燃料电池产电性能的影响

微生物燃料电池(MFC)能在降解废水中有机污染物的同时产生电能,是当前环保与能源工程交叉领域的研究热点。以无介体MFC为研究对象,构建了用污水混合菌接种的双室无介体MFC,以提高MFC系统的产电性能为目标,利用自行制备的钕铁硼磁性粉末材料对阳极进行修饰。通过电池电压、极化曲线、功率密度曲线的测定,研究改性阳极和未改性阳极MFC的产电性能,结果表明,MFC阳极在经0.5 mg/cm2钕铁硼磁化改性后,电池的产电性能得到提升,其最大功率密度为12.05 m W/cm2。     

微生物燃料电池应用及性能优化研究进展

微生物燃料电池作为新型微生物传感器,既能降解水中污染物也可以通过微生物产电输出电能。通常将污染物降解效率和产电功率作为衡量燃料电池性能好坏的重要参数,反应器构型是影响微生物燃料电池产电性能与降解效果的关键。归纳了光电极微生物燃料电池、自分层微生物燃料电池和人工湿地-微生物燃料电池这3种构型的反应器机理及对废水的适用性,总结了电极材料、电子介体、分隔膜材料等因素对燃料电池产电性能影响的研究进展。     

石墨烯修饰微生物燃料电池降解十二烷基磺酸钠

以十二烷基磺酸钠为阳极电子供体,同时以石墨烯为催化剂对电极进行修饰。将修饰前后微生物燃料电池的产电性能和十二烷基磺酸钠的降解情况进行对比,经过修饰的电极装置产电效率明显增大,最大电压增加了1倍,并使十二烷基磺酸钠的降解率从49.85%提高到65.11%。这说明用石墨烯修饰后的微生物燃料电池在稳定产电的同时降解十二烷基磺酸钠是可行的,为废水中阴离子表面活性剂的去除提供了新的方法与研究方向。     

石墨烯修饰微生物燃料电池降解十二烷基磺酸钠

以十二烷基磺酸钠为阳极电子供体,同时以石墨烯为催化剂对电极进行修饰。将修饰前后微生物燃料电池的产电性能和十二烷基磺酸钠的降解情况进行对比,经过修饰的电极装置产电效率明显增大,最大电压增加了1倍,并使十二烷基磺酸钠的降解率从49.85%提高到65.11%。这说明用石墨烯修饰后的微生物燃料电池在稳定产电的同时降解十二烷基磺酸钠是可行的,为废水中阴离子表面活性剂的去除提供了新的方法与研究方向。     

CeO2-β-CD改性阳极微生物燃料电池处理抗生素废水的性能研究

为了提高微生物燃料电池的性能，提出采用纳米级氧化铈(CeO₂)和β-环糊精(β-CD)进行阳极改性的方法。采用溶液浸泡法制备CeO₂-β-CD改性碳毡阳极，以制药废水为阳极液，以驯化污泥为微生物菌种，对比分析3种不同阳极对双室微生物燃料电池性能的影响。结果表明，采用CeO₂-β-CD改性阳极的微生物燃料电池的稳态电流密度、最大功率密度、150 h的发电能量及对制药废水的化学需氧量(COD)去除率分别约为0.22 A·m^-2、0.073 W·m^-2、86.26 J和68%，较采用未改性碳毡阳极的微生物燃料电池分别提高了266.7%、114%、522.4%和94%。CeO₂-β-CD改性阳极显著提高了微生物燃料电池的产电能力和废水处理效果。     

微生物燃料电池阳极材料的研究概况

综述了不同种类阳极材料(碳基材料、金属基材料、改性材料、天然材料和新型材料)在微生物燃料电池中的研究进展,对阳极材料在微生物燃料电池中作用机理进行了总结。探究了不同阳极材料所产生的输出功率、功率密度、电压、电流密度以及对污染物的降解效果,分析了提升产能的原因。对微生物燃料电池阳极材料的不足之处进行了阐述,对其未来发展提出了展望。     

低电压氧气辅助阳极催化氧化降解染料废水的研究

以石墨碳毡为阳极,碳棒为阴极,采用O_2辅助阳极氧化系统对含刚果红、罗丹明B、结晶紫3种常见的有机染料废水进行电化学降解。考察在不同电解电压下染料的降解情况,并采用紫外可见光谱分析和总有机碳测试对染料的脱色效率与矿化率进行分析。结果表明:当施加电压为1.2 V时,罗丹明B和结晶紫分别在24 h和48 h达到了100%的脱色率, 2种染料的TOC 84 h后几乎被完全矿化;刚果红则不能被完全降解,其最终脱色率和矿化率只能达到90%和85%。通过液相-质谱联用技术对染料降解过程中的产物进行分析,并在此基础上推测了染料的降解途径。该催化氧化系统的机理分析结果表明,染料主要通过石墨碳毡表面的官能团所主导的非自由基机理被催化氧化。     

炼厂含油污水微生物燃料电池的启动及性能研究

炼厂含油污水蕴藏巨大化学能,利用微生物燃料电池技术处理含油污水可在水质净化的同时以电能的形式回收此能量。研究以炼厂含油污水为燃料构建并启动双室微生物燃料电池,考察电池产电特性及对含油污水的降解特性。结果表明:电池输出电压随阳极溶液浓度的增大而升高;电池开路电压为550.49 mV,最高输出功率密度262.8 mW m 3,内阻957,其中,欧姆内阻482,占总内阻的50.4%;对进水水质指标检测和GC-MS分析结果显示,电池对含油污水COD的降解达到81.8%,实验用含油污水有机组成主要为挥发酚、芳香烃和脂肪烃,其中挥发酚、芳香烃等特征污染物被优先吸附降解,并产生酸酯类、醇类等典型的厌氧代谢产物。     

同步处理制药废水的微生物燃料电池初步研究

在模拟废水实验的基础上,对双室无介体微生物燃料电池对制药废水的处理效果进行了研究,并对连续进水条件下的的水力停留时间进行了初步探讨。结果表明,以制药废水作为试验用水时反应器外电路负载两端最高电压可达621 m V;阳极循环伏安曲线显示出明显的氧化还原峰;对制药废水的COD降解率最高可达83%;连续进水时最佳水力停留时间为12 h。证实微生物燃料电池可以在降解制药废水的同时产生电能,在制药废水处理领域将有广阔的前景。     

MOFs在光催化降解废水中有机污染物方面的研究进展

综述了近年来金属-有机骨架材料(MOFs)及其复合材料在光催化降解废水中的罗丹明B、亚甲基蓝等有机污染物方面的研究进展情况。指出了该材料在设计、合成等方面的相关策略,同时在光催化降解有机污染物方面表现出了优异的性能。最后提出了MOFs及其复合材料在光催化降解有机污染物方面的挑战和未来展望。     

MOFs在光催化降解废水中有机污染物方面的研究进展

综述了近年来金属-有机骨架材料(MOFs)及其复合材料在光催化降解废水中的罗丹明B、亚甲基蓝等有机污染物方面的研究进展情况。指出了该材料在设计、合成等方面的相关策略,同时在光催化降解有机污染物方面表现出了优异的性能。最后提出了MOFs及其复合材料在光催化降解有机污染物方面的挑战和未来展望。     

微生物燃料电池电极材料的最新研究进展

微生物燃料电池（microbial fuel cell,MFC）,是一种同步废水处理与产能的新技术——以微生物为催化剂降解废水中的有机物,将其中的化学能转化为电能。本文介绍了微生物燃料电池阳极和阴极材料以及电极催化剂的最新研究进展,讨论了提高微生物燃料电池性能的方法,即通过使用纳米材料修饰电极来提高微生物及催化剂的吸附面积、结合不同材料的优点制作复合材料做催化剂来克服单一材料的不足之处,以期研究和开发出高性能的微生物燃料电池;指出微生物燃料电池的应用前景是将微生物燃料电池与其它技术相耦合来提前实现它的实际应用。     

微生物燃料电池处理印染废水与同步产电研究进展

从微生物燃料电池单独及与其他工艺结合等方面,综述了微生物燃料电池同步处理印染废水与产电性能的研究进展,并分析评价了该技术的优势,即在有效脱色并降解复杂污染物的同时可回收电能,当与其他工艺结合时,效果更加。最后展望了微生物燃料电池在印染废水处理中的应用前景。     

3D打印微生物燃料电池阳极及其性能特性

微生物燃料电池是一种处理废水同时产生电能的新型装置，阳极作为微生物燃料电池的重要组件极大地影响电池性能。针对微生物燃料电池传统三维电极结构不合理导致电极内部物质传输受限，电池功率密度较低的问题，本文采用3D打印技术并碳化的方式构建了结构可控的微生物燃料电池阳极，通过热重分析得到合适的碳化条件，并通过进一步的电化学分析和电极微观形貌拍摄研究了电极内部孔道结构对微生物生长情况和电池性能的影响。实验结果表明：电极孔径尺寸为0.4mm时，电池具有最优性能，其最大功率密度达12.85W/m²，比采用碳布阳极的MFC提升10倍，较采用碳毡阳极的燃料电池高38%；具有可控孔道结构电极的传荷阻抗和传质阻抗是限制电极性能的主要因素，通过优化孔道尺寸和结构分布可降低其传荷及传质阻抗，可以进一步提升电池性能。     

微生物燃料电池法净化含锌废水研究

初步探讨了用双室微生物燃料电池(MFC)净化含锌废水,同时降解有机废水。试验选用氧化沟厌氧段污泥为阳极底物,采用淀粉配制有机废水,在外接电阻为10Ω的情况下,启动MFC去除阴极室中的Zn2+,降解有机物。结果表明,当阳极室CODCr的初始质量浓度为1 230 mg/L,阴极室Zn2+的质量浓度为1 000 mg/L时,反应6 d后,获得输出电压为25 mV,输出功率为250 mW/m3。在阳极室,溶液CODCr的质量浓度从1 230 mg/L逐渐降解到280 mg/L,CODCr的最大去除率为77.2%;在阴极室,192 h后,Zn2+的去除率为35%。Zn2+的净化与有机物的降解具有关联性。试验也初步证明,微生物燃料电池具有处理含锌废水和有机废水,并同时产电的优势,这将是今后含锌废水处理的一个新的研究领域。     

微生物燃料电池中阳极材料的研究进展

微生物燃料电池能在去除污染物的同时产生电能,但其功率密度差、电子转移效率低。其中阳极是影响微生物燃料电池的一个关键部分,但通常所用的阳极材料对微生物吸附不充分,而且电子传递速率慢,限制了微生物燃料电池的电流密度。因此对阳极改性和开发新型阳极材料成为了研究的重要方向。综述了关于阳极改性和新型阳极材料开发的研究进展,并对阳极材料在未来的研究方向做出展望。     

重铬酸钾和氯酸钾改性阳极对MFC性能的影响

针对微生物燃料电池产电电流密度低等问题,提出重铬酸钾(K_2Cr_2O_7)和氯酸钾(KClO_3)改性阳极提高微生物燃料电池性能的方法。以湖底污泥为阳极底物,糖蜜废水为阳极液,高锰酸钾(KMnO_4)和氯化钠(NaCl)的混合液为阴极液,构建微生物燃料电池实验系统;以K_2Cr_2O_7或KClO_3为电解液,通过电解处理对阳极进行改性。结果表明,采用质量分数为6%的K_2Cr_2O_7溶液对阳极进行改性时,微生物燃料电池系统的产电性能和净水效果达到比较好的状态,其稳态输出电压约为8.5 mV,稳态电流密度为7.9 mA·m~(-2),对糖蜜废水的化学需氧量(COD)去除率约为35.2%。K_2Cr_2O_7或KClO_3改性碳布作为阳极的微生物燃料电池的发电性能和水处理效果均有明显改善。     

阳极双电层电容对微生物燃料电池性能的影响

采用3种活性炭粉制备具有不同电容的阳极,研究了双电层电容阳极对单室空气阴极微生物燃料电池启动、运行、性能、阳极生物膜附着的影响。结果表明:当电极表面积相近的情况下,阳极双电层电容从0.0012 F增加到22.72 F时,微生物燃料电池启动时间缩短了68.0%,电池的最大功率密度增加了16.8倍,达到546.1 m W·m-2。扫描电子显微镜的结果表明高电容的阳极表面附着的微生物量比低电容电极的高1倍。因此,微生物燃料电池性能受阳极双电层电容的影响,而与阳极表面积的相关性小。